Онтогенез (від грец. Οντογένεση. Ον - істота і γένεση - походження, народження) - індивідуальний розвиток організму від запліднення (при статевому розмноженні) або від моменту відділення від материнської особини (при безстатевому розмноженні) до смерті.
У багатоклітинних тварин в складі онтогенезу прийнято розрізняти фази ембріонального (під покровом яйцевих оболонок) і постембріонального (за межами яйця) розвитку, а у живонароджених тварин пренатальні (до народження) і постнатальний (після народження) онтогенез.
У насіннєвих рослин до ембріонального розвитку відносять процеси розвитку зародка, що відбуваються в сім'ї.
Термін «онтогенез» вперше був введений Е. Геккелем в 1866 році. В ході онтогенезу відбувається процес реалізації генетичної інформації, отриманої від батьків.
Розділ сучасної біології, який вивчає онтогенез, називається біологією розвитку; початкові етапи онтогенезу вивчаються також ембріологією.
онтогенез тварин
Порівняння зародків хребетних на різних стадіях ембріонального розвитку. Ілюстрація з роботи Ернста Геккеля. на якій демонструється теорія рекапитуляции (повторення філогенезу в онтогенезі). Зародки зазвичай дійсно видаються більш подібними між собою, ніж дорослі організми, що було відзначено ембріологами ще до виникнення теорії еволюції.
Онтогенез ділиться на два періоди:
- ембріональний - від утворення зиготи до народження або виходу з яєчних оболонок;
- постембріональний - від виходу з яєчних оболонок або народження до смерті організму.
ембріональний період
В ембріональному періоді виділяють три основних етапи: дроблення. Гаструляція і первинний органогенез. Ембріональний, або зародковий, період онтогенезу починається з моменту запліднення і триває до виходу зародка з яєчних оболонок. У більшості хребетних він включає стадії (фази) дроблення, гаструляції, гісто-і органогенезу.
Дроблення - ряд послідовних мітотичних поділів заплідненого або ініційованого до розвитку яйця. Дроблення є період ембріонального розвитку, який присутній в онтогенезі всіх багатоклітинних тварин і призводить до утворення зародка, званого бластулой (зародок одношаровий). При цьому маса зародка і його обсяг не змінюються, тобто вони залишаються такими ж, як у зиготи, а яйце розділяється на все більш дрібні клітини - бластомери. Після кожного ділення дроблення клітини зародка стають все більш дрібними, тобто змінюються ядерно-плазмові відносини: ядро залишається таким же, а обсяг цитоплазми зменшується. Процес протікає до тих пір, поки ці показники не досягнуть значень, характерних для соматичних клітин. Тип дроблення залежить від кількості жовтка і його розташування в яйці. Якщо жовтка мало і він рівномірно розподілений в цитоплазмі (ізолецітальние яйця: голкошкірі, плоскі черви, ссавці), то дроблення протікає по типу повного рівномірного. бластомери однакові за розмірами, дробиться все яйце. Якщо жовток розподілений нерівномірно (телолецитальние яйця: амфібії), то дроблення протікає по типу повного нерівномірного. бластомери - різної величини, ті, які містять жовток - крупніше, яйце дробиться цілком. При неповному дробленні жовтка в яйцях настільки багато, що борозни дроблення не можуть поділити його цілком. Дроблення яйця, у якого дробиться тільки сконцентрована на анімальному полюсі «шапочка» цитоплазми, де знаходиться ядро зиготи, називається неповним дискоїдальним (телолецитальние яйця: плазуни, птахи). При неповному поверхневому дробленні в глибині жовтка відбуваються перші синхронні ядерні ділення, які не супроводжуються утворенням міжклітинних меж. Ядра, оточені невеликою кількістю цитоплазми, рівномірно розподіляються в жовтку. Коли їх стає досить багато, вони мігрують в цитоплазму, де потім після утворення міжклітинних меж виникає бластодерма (центролецитальниє яйця: комахи).
гаструляция
Один з механізмів гаструляції - інвагінація (впячивание частини стінки бластули всередину зародка) 1 - бластула, 2 - гаструла.
Гаструляция (впячивание) - гаструла формується в результаті інвагінації клітин. В ході гаструляції, клітини зародка практично не діляться і не ростуть. Відбувається активне пересування клітинних мас (морфогенетические руху). В результаті гаструляції формуються зародкові листки (пласти клітин). Гаструляция призводить до утворення зародка, званого гаструлою.
Первинний органогенез
Первинний органогенез - процес утворення комплексу осьових органів. У різних групах тварин цей процес характеризується своїми особливостями. Наприклад, у хордових на цьому етапі відбувається закладка нервової трубки. хорди і кишкової трубки.
В ході подальшого розвитку формування зародка здійснюється за рахунок процесів росту, диференціювання і морфогенезу. Зростання забезпечує накопичення клітинної маси зародка. В ході процесу диференціювання виникають по-різному спеціалізовані клітини, що формують різні тканини і органи. Процес морфогенезу забезпечує придбання зародком специфічної форми.
постембріональний розвиток
- Прямий розвиток - розвиток, при якому з'явився організм ідентичний за будовою дорослому організму, але має менші розміри і не володіє статевою зрілістю. Подальший розвиток пов'язано зі збільшенням розмірів і придбанням статевої зрілості. Наприклад: розвиток рептилій, птахів, ссавців.
- Непрямий розвиток (личиночное розвиток, розвиток з метаморфозом) - з'явився організм відрізняється за будовою від дорослого організму, зазвичай влаштований простіше, може мати специфічні органи, такий зародок називається личинкою. Личинка харчується, росте і з часом личинкові органи замінюються органами, властивими дорослому організму (імаго). Наприклад: розвиток жаби, деяких комах, різних черв'яків.
Постембріональний розвиток супроводжується зростанням.
література
- Gould, S.J. (1977). Ontogeny and Phylogeny. Cambridge, Massachusetts: The Belknap Press of Harvard University Press.
ембріогенез